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我國(guó)配電變壓器行業(yè)經(jīng)過(guò)不斷努力,在90年代以后較過(guò)去有了突破性的進(jìn)展,變壓器性能不僅是鐵心硅鋼片材質(zhì)的改進(jìn),而且在容量結(jié)構(gòu)和制造工藝都有所突破,因而在節(jié)能降耗、降低空載電流和降低噪音等方面都取得了較大進(jìn)展。三相變壓器是電力工業(yè)常用的變壓器,是3個(gè)相同容量的單相式變壓器的組合。以下從導(dǎo)磁系統(tǒng)(鐵心)、導(dǎo)電系統(tǒng)(繞組)、降低損耗和其他改進(jìn)等四個(gè)方面介紹配電變壓器的發(fā)展及趨勢(shì)。
1884年,路森·戈拉爾和約翰·狄克遜·吉布斯在采用電力照明的意大利都靈市展示了他們的設(shè)備。我國(guó)變壓器行業(yè)要加快研發(fā)速度,爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)智能變壓器的自主生產(chǎn),為我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)貢獻(xiàn)更大的力量。早期變壓器采用直線型鐵心,后來(lái)被更有效的環(huán)形鐵心取代。西屋公司的工程師威廉·史坦雷從喬治·威斯汀豪斯、路森·戈拉爾與約翰·狄克遜·吉布斯買來(lái)變壓器以后,在1885年制造了臺(tái)實(shí)用的變壓器。后來(lái)變壓器的鐵心由E型的鐵片疊合而成,并于1886年開(kāi)始商業(yè)運(yùn)用。
變壓器變壓原理首先由法拉第發(fā)現(xiàn),但是直到十九世紀(jì)80年代才開(kāi)始實(shí)際應(yīng)用。2、當(dāng)你使用多抽頭電壓的變壓器時(shí),高電壓可負(fù)載大容量,其余抽頭電壓的容量應(yīng)按與高電壓的比例相應(yīng)減小,且當(dāng)有二組以上電壓同時(shí)使用時(shí),其電流總和不能超過(guò)次級(jí)額定值。在發(fā)電場(chǎng)應(yīng)該輸出直流電和交流電的競(jìng)爭(zhēng)中,交流電能夠使用變壓器是其優(yōu)勢(shì)之一。變壓器可以將電能轉(zhuǎn)換成高電壓低電流形式,然后再轉(zhuǎn)換回去,因此大大減小了電能在輸送過(guò)程中的損失,使得電能的經(jīng)濟(jì)輸送距離達(dá)到更遠(yuǎn)。如此一來(lái),發(fā)電廠就可以建在遠(yuǎn)離用電的地方。世界大多數(shù)電力經(jīng)過(guò)一系列的變壓終才到達(dá)用戶那里的。
變壓器是利用電磁感應(yīng)原理制成的靜止用電器。國(guó)際可再生能源署發(fā)布題為《改變的力量:2025年前太陽(yáng)能和風(fēng)能成本下降潛力》的報(bào)告,報(bào)告指出,到2025年,太陽(yáng)能光伏、海上風(fēng)電、陸上風(fēng)電的平均發(fā)電成本可比2015年分別減少59%、35%和26%。當(dāng)變壓器的原線圈接在交流電源上時(shí),鐵心中便產(chǎn)生交變磁通,交變磁通用φ表示。原、副線圈中的φ是相同的,φ也是簡(jiǎn)諧函數(shù),表為φ=φmsinωt。由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,原、副線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e1=-N1dφ/dt、e2=-N2dφ/dt。式中N1、N2為原、副線圈的匝數(shù)。由圖可知U1=-e1,U2=e2(原線圈物理量用下角標(biāo)1表示,副線圈物理量用下角標(biāo)2表示),其復(fù)有效值為U1=-E1=jN1ωΦ、U2=E2=-jN2ωΦ,令k=N1/N2,稱變壓器的變比。由上式可得U1/ U2=-N1/N2=-k,即變壓器原、副線圈電壓有效值之比,等于其匝數(shù)比而且原、副線圈電壓的位相差為π。